[发明专利]岩土混合竖井工程支护体系及竖井施工方法

权利要求书

1.一种岩土混合竖井工程支护体系，其特征在于：包括土层支护结构（3）、岩土接驳支护结构（4）和岩层支护结构（5）；所述土层支护结构（3）包括围护桩（31）、冠梁（32）、第一支撑（33）和第二支撑（34），所述围护桩（31）有多个并沿竖井边缘设置，多个所述围护桩（31）底端均分别嵌入岩层（2），所述冠梁（32）设置于全部所述围护桩（31）顶端，所述第一支撑（33）和第二支撑（34）从上往下依次设置，所述第一支撑（33）与冠梁（32）连接，所述第二支撑（34）与围护桩（31）抵接；所述岩土接驳支护结构（4）包括锁脚支撑（41）、锁脚圈梁（42）和第一锚杆（43），所述锁脚圈梁（42）与围护桩（31）底端连接且位于岩土界面上方，所述锁脚支撑（41）与锁脚圈梁（42）抵接；所述岩层支护结构（5）包括环向钢撑（51）和横向钢撑（52），所述环向钢撑（51）顶端与锁脚圈梁（42）连接，所述横向钢撑（52）与环向钢撑（51）抵接；所述第一锚杆（43）设置于环向钢撑（51）和围护桩（31）接驳位置并倾斜地嵌入岩层（2）。

2.根据权利要求1所述的岩土混合竖井工程支护体系，其特征在于：所述第二支撑（34）有多个，多个所述第二支撑（34）从上往下依次设置。

3.根据权利要求1所述的岩土混合竖井工程支护体系，其特征在于：所述横向钢撑（52）从上往下设置多个，位于所述接驳位置内的相邻两横向钢撑（52）间距，小于位于所述接驳位置下方的相邻两横向钢撑（52）间距。

4.根据权利要求1所述的岩土混合竖井工程支护体系，其特征在于：所述岩层支护结构（5）还包括第二锚杆（53），所述第二锚杆（53）位于第一锚杆（43）下方并倾斜地嵌入岩层（2），且所述第二锚杆（53）短于第一锚杆（43）。

5.根据权利要求1-4任一项所述的岩土混合竖井工程支护体系，其特征在于：所述第一支撑（33）和锁脚支撑（42）均为混凝土支撑，所述第二支撑（34）为钢支撑。

6.一种基于岩土混合竖井工程支护体系的竖井施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、围护桩施作：于待开挖竖井边缘优先施作围护桩，并使围护桩底端嵌入岩层；

S2、土层开挖：采用逆作法开挖基坑及施作第一支撑和第二支撑，且在施作第一支撑的同时浇筑围护桩顶部冠梁，之后在岩土界面上方浇筑围护桩锁脚圈梁及施作锁脚支撑；

S3、岩层开挖：岩层采用控制爆破开挖，每一循环开挖深度不得超过上下相邻两横向钢撑间距，开挖后及时施作环向钢撑及横向钢撑，将环向钢撑顶端与锁脚圈梁连接，并于竖井壁施作锚杆以加强围岩稳定。

7.根据权利要求1所述的竖井施工方法，其特征在于，步骤S2还包括如下子步骤：

S21、开挖基坑至第一支撑中心线以下1m，之后于围护桩顶面浇筑冠梁及第一支撑；

S22、继续开挖基坑至第二支撑中心线以下1m，架设第二支撑并及时施加预应力；

S23、继续开挖基坑至岩层表面，浇筑围护桩锁脚圈梁及施作锁脚支撑。

8.根据权利要求7所述的竖井施工方法，其特征在于，在步骤S22中，所述第二支撑有多个，并采用逆作法施作，随挖随支。

9.根据权利要求6所述的竖井施工方法，其特征在于，在步骤S3中，在环向钢撑与围护桩接驳位置施作第一锚杆，在所述接驳位置下方施作第二锚杆，且所述第二锚杆短于第一锚杆。

10.根据权利要求9所述的竖井施工方法，其特征在于，在步骤S3中，在所述接驳位置施作的钢撑密集程度大于所述接驳位置下方施作的钢撑密集程度，并使第一锚杆密集程度大于第二锚杆密集程度。